開講年度
開講学部等
2026
大学院創成科学研究科(博士前期)
開講学期
曜日時限
授業形態
AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期
月5~6
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
3241010260
シミュレーション科学特論[Simulation Science]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
浦上 直人[URAKAMI Naohito]
ー
担当教員[ローマ字表記]
浦上 直人 [URAKAMI Naohito]
特定科目区分
対象学生
対象年次
1~2
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは,メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が,総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は,卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
計算機の発達とともに、コンピュータシミュレーションの技術は、物理・化学の基礎研究だけではなく、材料設計や薬品の開発など様々な分野で利用されるようになった。本講義では、様々なシミュレーション手法を理解し、自然科学への適応事例を学ぶ。
授業の到達目標
コンピュータシミュレーション手法を理解する上で重要となる常微分方程式、偏微分方程式の数値解法の基礎を学び、その後、自然科学へのシミュレーション手法の適応事例について学習する。
授業計画
【全体】
授業は講義形式で進め、必要に応じてレポートを課す。学部の数値解析の授業で用いた教科書を用いる。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
授業の概要
授業概要の説明
C言語等のプログラミングの復習(学習時間の目安:4時間程度)
第2回
常微分方程式
初期値問題
オイラー法
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第3回
常微分方程式
改良オイラー法
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第4回
常微分方程式
ルンゲクッタ法
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第5回
常微分方程式
予測子・修正子法
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第6回
常微分方程式
連立常微分方程式
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第7回
常微分方程式
高階常微分方程式
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第8回
常微分方程式
境界値問題
プログラムの作成とe-learning(学習時間の目安:4時間程度)
第9回
常微分方程式
非線形方程式の境界値問題
授業中に指示した内容の予習・復習(学習時間の目安:4時間程度)
第10回
偏微分方程式
波動方程式
プログラムの作成(学習時間の目安:4時間程度)
第11回
偏微分方程式
拡散方程式
プログラムの作成(学習時間の目安:4時間程度)
第12回
偏微分方程式
ポアソン方程式
プログラムの作成(学習時間の目安:4時間程度)
第13回
適応事例
適応事例紹介
適応事例の復習(学習時間の目安:4時間程度)
第14回
適応事例
適応事例紹介
適応事例の復習(学習時間の目安:4時間程度)
第15回
適応事例
適応事例紹介
適応事例の復習(学習時間の目安:4時間程度)
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
e-learning 30%、レポート 70%で評価します。
教科書にかかわる情報
教科書
書名
Javaで学ぶシミュレーションの基礎
ISBN
著者名
峯村吉泰
出版社
森北出版株式会社
出版年
備考
参考書にかかわる情報
備考
参考書は使用しない。Moodle上に授業資料を掲載する予定。
メッセージ
プログラミングに関する授業を履修していることが望ましい
キーワード
数値解析、常微分方程式、偏微分方程式、モンテカルロ法
持続可能な開発目標(SDGs)
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
関連科目
プログラミング言語と演習、数値解析、シミュレーション科学
履修条件
連絡先
理学部本館333号室
内線5690、e-mail:urakami@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
平日:9:00-16:00
事前にメール等で連絡して下さい。
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